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膜結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)的分析

2015-04-09 14:51  建設(shè)工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  1)當(dāng)膜結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生較大應(yīng)力或變形時(shí),應(yīng)返回初始形態(tài)確定階段對(duì)膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。通?烧{(diào)整初始預(yù)張力大小和分布、調(diào)整結(jié)構(gòu)外形或增加加強(qiáng)數(shù)量等。

  2)膜結(jié)構(gòu)自重較小,屬風(fēng)敏感結(jié)構(gòu),在風(fēng)荷載作用下易產(chǎn)生較大的變形和振動(dòng)。對(duì)膜結(jié)構(gòu)風(fēng)振過(guò)程的研究,目前尚處于起步階段,可借鑒的資料較少。膜結(jié)構(gòu)形態(tài)各異,很難用統(tǒng)一的風(fēng)振動(dòng)力系數(shù)來(lái)描述,因此對(duì)形象負(fù)復(fù)雜、跨度較大或重要的建筑物,必須進(jìn)行風(fēng)振動(dòng)力分析或進(jìn)行氣彈性模型風(fēng)洞試驗(yàn),以確定風(fēng)荷載動(dòng)力影響。對(duì)較常用的骨架支承式膜結(jié)構(gòu)和整體張拉式傘形和鞍形膜結(jié)構(gòu),本規(guī)程采用風(fēng)振系數(shù)來(lái)考慮結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下可能的最大影響應(yīng)與平均風(fēng)響應(yīng)之比,便于工程設(shè)計(jì)應(yīng)用。

  3)迄今,我國(guó)膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都參照國(guó)外規(guī)范采用單一安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法。

  4)各國(guó)對(duì)安全系數(shù)K的取值不盡相同:大多數(shù)國(guó)家都按短期荷載和長(zhǎng)期荷載取值,其值分別在3~4和6~8的范圍內(nèi)。如美國(guó)的安全系數(shù)取3~8;日本臨時(shí)(短期)荷載下取4,持久(長(zhǎng)期)荷載下取8.我國(guó)今年來(lái)在工程設(shè)計(jì)中也分別采用4與8。計(jì)算結(jié)構(gòu)抗力時(shí)所采用的材料強(qiáng)度值則與膜材強(qiáng)度平均值較為接近。本規(guī)程根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068的要求給出的膜材強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值比過(guò)去采用的強(qiáng)度平均值降低約15%。

  5)對(duì)于體育場(chǎng)看臺(tái)挑蓬一類的整體張拉式膜結(jié)構(gòu),其整體位移可定義為內(nèi)環(huán)的最大位移;對(duì)于索系支承式膜結(jié)構(gòu),其整體位移可定義為跨中最大位移。膜結(jié)構(gòu)在荷載效應(yīng)分析時(shí)的膜單元,是指由柔性索邊界或鋼性邊界圍起的一片膜。膜單元名義尺寸,對(duì)于三角形膜單元可定義為最小變長(zhǎng)的2/3;對(duì)于四邊形膜單元可定義為通過(guò)最大位移點(diǎn)的邊界間的最小跨度。

  6)出現(xiàn)松弛將降低膜結(jié)構(gòu)的剛度,在風(fēng)荷載作用下易發(fā)生劇烈振動(dòng),甚至導(dǎo)致膜材撕裂。此外松弛還將影響結(jié)構(gòu)的美觀和排水性能。因此,應(yīng)盡量避免膜材在正常使用狀態(tài)(第一類荷載效應(yīng)組合)下出現(xiàn)松弛。

  7)索是膜結(jié)構(gòu)中的重要受力構(gòu)件,一旦處于受壓狀態(tài),就有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體,因此規(guī)定,索在第一類荷載效應(yīng)組合下均應(yīng)處于受拉狀態(tài)。

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